CN104678855A - 一种普适性电动汽车充电桩***及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种普适性电动汽车充电桩***及控制方法，所述充电桩采用无线方式与智能手机进行连接，通过安装在智能手机上的APP对充电过程进行管理。所述充电桩主要包括外壳、电源模块、MCU、CAN控制器、充电接头、RS232控制器、EEPROM、无线控制模块、LED指示灯。所述管理方法主要包括充电管理、***诊断、参数配置、告警保护、运行日志、通讯控制。该装置可以通过将现有充电桩的软件管理模块大部分转移到智能手机上完成，大大降低硬件成本，广泛适用于家庭、企事业单位中的个人用户，能有效促进新能源汽车的普及。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域，特别是涉及一种普适性电动汽车充电桩***及控制方法。
背景技术
电动汽车是人类应对石油能源枯竭的一个有效措施之一。电动汽车可以实现能源的集约利用，减少碳排放，对中国来是是国家能源战略的重要组成部分。中国各级政府也陆续出台相关支持政策，鼓励新能源汽车的发展。
制约新能源汽车大规模发展主要有两个因素，一个是电池工业的水平，一个是基础设施的不完善。随着国家充电标准的即将出台，通用型充电桩/站将成为现实。如何针对个人用户在家庭和工作单位安装低成本和简便易用的充电桩，无疑是促进新能源汽车发展的一个重要举措。
智能手机，是指像个人电脑一样，具有独立的操作***，独立的运行空间，可以由用户自行安装软件、游戏、导航等第三方服务商提供的程序，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入手机类型的总称。智能手机以其强大的功能、低廉的价格、便携的性能已经在全世界得到广泛应用，其具有的功能一般有：具备无线接入互联网的能力；具有移动计算终端的功能，包括PIM（个人信息管理）、日程记事、任务安排、多媒体应用、浏览网页等；具有开放性的操作***，拥有独立的核心处理器（CPU）和内存，可以安装更多的应用程序，使智能手机的功能可以得到无限扩展；可以根据个人需要实时扩展机器内置功能，以及软件升级，智能识别软件兼容性，实现了软件市场同步的人性化功能；产业链完整，扩展性能强，第三方软件支持多；随着半导体业的发展，核心处理器（CPU）发展迅速，使智能手机在运行速度方面越来越高。
据新华网消息，2014年中国智能手机用户量将超过5亿，2015将有超过40％的中国人使用手机上网。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种普适性电动汽车充电桩***及控制方法，针对目前充电桩成本高、管理不直观的情况，提供一种普适性的电动汽车智能充电桩及其管理方法，利用智能手机的强大移动计算能力和网络接入能力来降低充电桩成本，灵活扩展其应用，实现高度个性化定制，更方便快捷的管理和控制。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
提供一种普适性电动汽车充电桩***，其包括：智能手机控制模块和充电桩，所述充电桩包括外壳、电源模块、MCU、CAN控制器、充电接头、RS232控制器、EEPROM、无线控制模块和LED指示灯，所述LED指示灯和所述充电接头设置于所述外壳上，所述电源模块、所述MCU、所述CAN控制器、所述RS232控制器、所述EEPROM和所述无线控制模块设置于所述外壳内，所述MCU分别与所述电源模块、所述CAN控制器、所述RS232控制器、所述EEPROM、所述无线控制模块和所述LED指示灯相连接，所述充电接头分别与所述电源模块和所述CAN控制器相连接，所述电源模块接电，所述智能手机控制模块与所述无线控制模块无线连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述智能手机控制模块与所述无线控制模块的无线连接方式包括Wi-Fi、ZigBee、NFC和蓝牙中的一种或多种。
在本发明一个较佳实施例中，所述智能手机控制模块包括充电管理模块、***诊断模块、参数配置模块、告警保护模块、运行日志模块和通讯控制模块。
在本发明一个较佳实施例中，还包括云端服务器，所述智能手机控制模块与所述云端服务器相连接。
在本发明一个较佳实施例中，还包括语音提示装置，所述语音提示装置与所述MCU相连接。
一种普适性电动汽车充电桩***的控制方法，其步骤包括：
（A）将充电桩安装固定在特定地点，充电桩通过电气线缆接入市电；
（B）在充电桩中设置充电桩的唤醒范围，并定时搜索唤醒范围内的智能手机控制模块；
（C）用户下载并安装智能手机控制模块；
（D）当智能手机控制模块进入到唤醒范围内时，充电桩判断该智能手机控制模块是否是第一次连接；
（E）如果是第一次连接，智能手机控制模块通过无线向充电桩发送认证信息，充电桩判断认证信息的正确性；当认证信息正确时，充电桩通过无线控制模块发送认证通过通知至智能手机控制模块，并与智能手机控制模块进行绑定；当认证信息错误时，充电桩通过无线控制模块向智能手机控制模块发送认证失败通知； 同时，进行初始设置，包括充电模式选择、LED指示灯颜色定义、提醒声定义、充电曲线记录条数限制、日志存储时长定义、告警记录条数限制和参数设置；将认证信息、绑定信息和初始设置信息生成对应的客户信息，并进行保存和上传；
（F）如果不是第一次连接，则直接调用相应智能手机控制模块前一次的客户信息, 进入待命状态；
（G）将充电桩的充电接头与电动汽车建立电气物理连接, 当智能手机控制模块发出充电指令时，则开始充电；
（H）当汽车电量充满后或到预订时长后，充电桩LED闪烁和发出语音提醒，提示充电动作完成；
（I）充电桩将运行日志、故障记录、充电电量和电费消耗保存在EEPROM中，手机可以读取和管理上述信息；
（J）智能手机控制模块将读取的信息上传到云端服务器，以便日后翻阅和查询。
在本发明一个较佳实施例中，所述参数设置包括门限点设置、尖峰平谷费率设置、时间日期设置和密码设置。
在本发明一个较佳实施例中，所述充电桩可以通过RS232控制器进行主程序的升级。
在本发明一个较佳实施例中，在所述EEPROM中信息保存时间，所述EEPROM保存信息保存时间范围内的充电起始/终止时间、电量消耗和运行日志信息。
在本发明一个较佳实施例中，智能手机控制模块可以同时管理1个或多个所述充电桩。
本发明的有益效果是：通过将现有充电桩的软件管理模块大部分转移到智能手机上完成，大大降低硬件成本，广泛适用于家庭、企事业单位中的个人用户，能有效促进新能源汽车的普及。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明的一种普适性电动汽车充电桩***的结构示意图；
图2是本发明的一种普适性电动汽车充电桩***的充电流程示意图；。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明实施例包括：
一种普适性电动汽车充电桩***，其包括：智能手机控制模块和充电桩。
所述充电桩包括外壳、电源模块、MCU、CAN控制器、充电接头、RS232控制器、EEPROM、无线控制模块和LED指示灯，所述LED指示灯和所述充电接头设置于所述外壳上，所述电源模块、所述MCU、所述CAN控制器、所述RS232控制器、所述EEPROM和所述无线控制模块设置于所述外壳内，所述MCU分别与所述电源模块、所述CAN控制器、所述RS232控制器、所述EEPROM、所述无线控制模块和所述LED指示灯相连接，所述充电接头分别与所述电源模块和所述CAN控制器相连接，所述电源模块接电，所述智能手机控制模块与所述无线控制模块无线连接。
还包括模拟电路，所述模拟电路与所述MCU相连接。
所述智能手机控制模块与所述无线控制模块的无线连接方式包括Wi-Fi、ZigBee、NFC和蓝牙中的一种或多种。
所述智能手机控制模块包括充电管理模块、***诊断模块、参数配置模块、告警保护模块、运行日志模块和通讯控制模块。
还包括云端服务器，所述智能手机控制模块与所述云端服务器相连接。
还包括语音提示装置，所述语音提示装置与所述MCU相连接。
所述充电桩通常会安装在家庭或者工作单位的墙壁上，然后接入220V电源。LED灯会显示当前状态，如红色表示充电中，绿色表示充满，绿色闪烁表示在通讯中，LED形状可以根据外形需求进行设计。每次充电过程均通过手机进行控制和管理。
一种普适性电动汽车充电桩***的控制方法，其步骤包括：
（A）将充电桩安装固定在特定地点，充电桩通过电气线缆接入市电。
（B）在充电桩中设置充电桩的唤醒范围，并定时搜索唤醒范围内的智能手机控制模块。
（C）用户下载并安装智能手机控制模块。
（D）当智能手机控制模块进入到唤醒范围内时，充电桩判断该智能手机控制模块是否是第一次连接。
（E）如果是第一次连接，智能手机控制模块通过无线向充电桩发送认证信息，充电桩判断认证信息的正确性；当认证信息正确时，充电桩通过无线控制模块发送认证通过通知至智能手机控制模块，并与智能手机控制模块进行绑定；当认证信息错误时，充电桩通过无线控制模块向智能手机控制模块发送认证失败通知。
同时，进行初始设置，包括充电模式选择、LED指示灯颜色定义、提醒声定义、充电曲线记录条数限制、日志存储时长定义、告警记录条数限制和参数设置；将认证信息、绑定信息和初始设置信息生成对应的客户信息，并进行保存和上传，根据不同配置可以保存为车辆1、车辆2…车辆N等。
在初始化设定时，除了设定充电模式、充电门限点等参数外，还可以自定义LED灯以及语音提示音，使得充电桩更加个性化。需要维修时，用手机APP将故障码提前发给维修方，大大解决维修时间，提高维修效率。
（F）如果不是第一次连接，则直接调用相应智能手机控制模块前一次的客户信息, 进入待命状态。
（G）将充电桩的充电接头与电动汽车建立电气物理连接, 当智能手机控制模块发出充电指令时，则开始充电。
（H）当汽车电量充满后或到预订时长后，充电桩LED闪烁和发出语音提醒，提示充电动作完成。
（I）充电桩将运行日志、故障记录、充电电量和电费消耗保存在EEPROM中，手机可以读取和管理上述信息。
（J）智能手机控制模块将读取的信息上传到云端服务器，以便日后翻阅和查询，另外智能手机控制模块可以将信息打印、保存在本地或删除。
在具体实施过程中，可以根据需要灵活选择对应功能。且该装置在匹配不同品牌和型号车型时，只需在软件部分进行调整即可实现，并可保存为车辆1、车辆2等，有效提高了适用性。驾驶者大多已经有了智能手机的使用经验，也易于接受本发明的设定。
所述参数设置包括门限点设置、尖峰平谷费率设置、时间日期设置和密码设置。
所述充电桩可以通过RS232控制器进行主程序的升级。
在所述EEPROM中信息保存时间，所述EEPROM保存信息保存时间范围内的充电起始/终止时间、电量消耗和运行日志信息。
智能手机控制模块可以同时管理1个或多个所述充电桩。
本发明一种普适性电动汽车充电桩***及控制方法的有益效果是：
（1）该装置可以通过手机显示和管理信息，取代了触摸屏、按键、RFID等模块，有效降低成本；
（2）该装置可通过手机进行，配置更加丰富灵活，并可实现个性化；
（3）该装置可有效减少按键熟悉时间，也即是减少学习成本；
（4）该装置的APP采用主流的交互方式，易于普通用户接受和学习；
（5）该装置可以用手机作为智能钥匙，私密性更高，且可以用手机同时管理家庭和单位等多个充电桩，更方便应用于不同场景。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种普适性电动汽车充电桩***，其特征在于，包括：智能手机控制模块和充电桩，所述充电桩包括外壳、电源模块、MCU、CAN控制器、充电接头、RS232控制器、EEPROM、无线控制模块和LED指示灯，所述LED指示灯和所述充电接头设置于所述外壳上，所述电源模块、所述MCU、所述CAN控制器、所述RS232控制器、所述EEPROM和所述无线控制模块设置于所述外壳内，所述MCU分别与所述电源模块、所述CAN控制器、所述RS232控制器、所述EEPROM、所述无线控制模块和所述LED指示灯相连接，所述充电接头分别与所述电源模块和所述CAN控制器相连接，所述电源模块接电，所述智能手机控制模块与所述无线控制模块无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种普适性电动汽车充电桩***，其特征在于，所述智能手机控制模块与所述无线控制模块的无线连接方式包括Wi-Fi、ZigBee、NFC和蓝牙中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种普适性电动汽车充电桩***，其特征在于，所述智能手机控制模块包括充电管理模块、***诊断模块、参数配置模块、告警保护模块、运行日志模块和通讯控制模块。
4.根据权利要求3所述的一种普适性电动汽车充电桩***，其特征在于，还包括云端服务器，所述智能手机控制模块与所述云端服务器相连接。
5.根据权利要求1所述的一种普适性电动汽车充电桩***，其特征在于，还包括语音提示装置，所述语音提示装置与所述MCU相连接。
6.一种普适性电动汽车充电桩***的控制方法，其特征在于，步骤包括：
（A）将充电桩安装固定在特定地点，充电桩通过电气线缆接入市电；
（B）在充电桩中设置充电桩的唤醒范围，并定时搜索唤醒范围内的智能手机控制模块；
（C）用户下载并安装智能手机控制模块；
（D）当智能手机控制模块进入到唤醒范围内时，充电桩判断该智能手机控制模块是否是第一次连接；
（E）如果是第一次连接，智能手机控制模块通过无线向充电桩发送认证信息，充电桩判断认证信息的正确性；当认证信息正确时，充电桩通过无线控制模块发送认证通过通知至智能手机控制模块，并与智能手机控制模块进行绑定；当认证信息错误时，充电桩通过无线控制模块向智能手机控制模块发送认证失败通知； 同时，进行初始设置，包括充电模式选择、LED指示灯颜色定义、提醒声定义、充电曲线记录条数限制、日志存储时长定义、告警记录条数限制和参数设置；将认证信息、绑定信息和初始设置信息生成对应的客户信息，并进行保存和上传；
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（I）充电桩将运行日志、故障记录、充电电量和电费消耗保存在EEPROM中，手机可以读取和管理上述信息；
（J）智能手机控制模块将读取的信息上传到云端服务器，以便日后翻阅和查询。
7.根据权利要求6所述的一种普适性电动汽车充电桩***的控制方法，其特征在于，所述参数设置包括门限点设置、尖峰平谷费率设置、时间日期设置和密码设置。
8.根据权利要求6所述的一种普适性电动汽车充电桩***的控制方法，其特征在于，所述充电桩可以通过RS232控制器进行主程序的升级。
9.根据权利要求6所述的一种普适性电动汽车充电桩***的控制方法，其特征在于，在所述EEPROM中信息保存时间，所述EEPROM保存信息保存时间范围内的充电起始/终止时间、电量消耗和运行日志信息。
10.根据权利要求6所述的一种普适性电动汽车充电桩***的控制方法，其特征在于，智能手机控制模块可以同时管理1个或多个所述充电桩。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150603 |